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1、电路原理学习指导第一章电路模型和电路定律—学习指导一电路理论主要研究电路中发牛的电磁现象，用电流i、电压U和功率P等物理量來描述其中的过程。因为电路是山电路元件构成的，因而整个电路的表现如何即要看元件的联接方式，乂要看每个元件的特性，这就决定了电路中各支路电流、电压要受到两种基本规律的约束，即：（1）电路元件性质的约束。也称电路元件的伏安关系（VCR）；（2）电路联接方式的约束（亦称拓扑约朿）。基尔崔夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）是概括这种约束关系的基本定律。学习本章应注意以下几个方面：1、掌握基本物理量电流i、
2、电压u和功率p的定义式、物理含义以及相互关系。从电流、电压实际方向的规定出发理解引入电流、电压参考方向的意义。特别弄清电流、电压的实际方向和参考方向之间的关系，参考方向和功率释放、吸收的联系。2、明确理想电路元件是组成电路的最小单元，元件的特性可以用端钮上的电压、电流满足的数学关系式（VCR）严格定义，元件的VCR仅与元件性质有关，与元件接入怎样的电路以及接入方式无关。学习中要注重每一个元件的VCR,弄清其反映了元件的什么性质和特点。注意理想元件的电流、电压参考方向的习惯标注法及与XCR的关系。3、明确基尔霍夫定律反映了电路屮所有
3、支路电压和电流所遵循的基本规律，与构成电路的元件性质无关，不论电路是山什么性质的（线性、非线性、时变、非吋变等）集总元件所组成，基尔霍夫定律总是成立的。学习中要注意基尔霍夫定律的数学表示式与电压、电流参考方向密切相关。4、会应用基尔霍夫定律和元件的特性方程分析电路。重要经典提示：1、为了用数学表达式来描述电路元件特性、电路方程，首先要指定电压、电流的参考方向。对一个二端元件或支路，电压、电流的参考方向有-两种选择，即关联参考方向和非关联参考方向，如图所示。关联参考方向标注非关联参考方向标注2、基本的无源元件的VCR：P为吸收的功率
4、；w为存储的能量；（电阻为消耗能量，电容为电场能量，电感为磁场能量）厶Ric■-2>L•VYVY>■+U_•II•+u一+U一UR二=/?•/ic=C叭〃J血■cdtLdtPr:二你・Ir■■/Pc=uclcPlWIl%：一8Wc=-C-u^W=-Li[2厶3、独立电源元件:理想电压源理想电流源亠T3丄4…+十1+c/US丿utO,sur：b理想电压源的电压、电流特性：理想电流源的电压、电流特性：Us为给定函数，i由外电路决定。is为给定函数,u由外电路决定。对于直流电压源，Us为恒定值。对于直流电流源，is为恒定值。4、基本的受
5、控源元件:VCVSCCVSVCCScccsii=0i?H++Oi/ui（沁u2iji?r•ui/riiu2・u'J-ii=0i?>X—++UiGrgU
6、u2cc1cqz>+Ui创0iiU2q一-L—Ok-2.Upi2由外电路决定ii，i2由外电路决定UpU2由外电路决定ipU2由外电路决定典型例题示范：1、电路如图所示。其中电压源Us(t)如图所示，电感L=20mH,iL(0)=0。求:(1)电感中的电流iL(t),并画出波形;(2)t=ls时电感中的储能。us(t)NOus20mH0123t/s解：（1）山电压源波形可得电
7、压源的解析表达式为:0』Y0f,0YfYsus（t）=<0,1syry2s（V伏特）t-2,2syry3s0;ta3s■根据电路图及电感元件的VCR有：M)50ous(t)N计算得:0,/Y025r2,0yry1$J(r)=v25,1sYtY2s(A安培)25+25(—2)2,2$YfY3s0123t/s50;rA3s电感电流波形为:(2)t=ls时电感中的储能为：WL=-Lif(O=-x0.02x252二6.25(丿焦耳)222.试写出下图所示复合支路u与电流iZ间的关系。解：复合支路的电压、电流关系可根据元件特性及KCL、K
8、VL写出:u=us+(/+iJRu=-us+(i+is)R3、已知电路如图所示，且U=3V«求电阻&的值。解：在电路图中标注电压符号，然后利用元件的VCR；基尔塞夫两个定义可知:(设各元件流的电流与电压参考方向取关联方向，名称相同)则有：I=U/3=3/3=l(A)；Ul=9-U=9-3=6(V)；Il=Ul/2=6/2=3(A)U2=1*(11-1)=2(V)；U3=U-U2=3-2=1(V)又有:I3=U3/0.333=3(A)；U4=5*(13-12)=5*(3-2)=5(V)U5=U4+U3=5+1=6(V)；U6=9-U
9、5=3(V)；且有:I6=I5+I4=U5/3+l=3(A)故所求为：R=U6/I6=3/3=1(欧姆)4、在图1中,Uab=・5V,试问a,b两点哪点电位高？若U1=-6V,U2=4V,试问Uab=?Uab是否表示a端的电位髙于b端的电位？o——
